Ortiqcha issiqlik chiqarmaydigan Tokamak
Yangiliklar jo'natmasiga obuna bo'lish.
Obuna boʻlish
#263Mart 2023

Ortiqcha issiqlik chiqarmaydigan Tokamak

tarkibga qaytish

Fevral oyida, ITER xalqaro loyihasi uchun Rossiyadan butlovchi qismlar yetkazib berish bilan bog‘liq bo‘lgan, ikkita hodisa birato‘la sodir bo‘ldi.10 fevral kuni poloidal maydoni g‘altagi PF1 qurilish maydonchasida kutib olindi,13 fevralda esa Yefremov nomidagi elektrofizika apparatlari ilmiy-tadqiqot instituti (EFAITI, Rosatom tarkibiga kiradi) Rossiya uskunalarining bu yil hisobidan birinchi partiyasini ITER’ga jo‘natdi.

G‘altak yetib keldi

“Rossiya poloidal maydon g‘altagini ishlab chiqarish xamda yetkazib berishni uddalay olganidan bag‘oyat mamnunmiz. ITER uchun o‘ta o‘tkazuvchan magnitlar misli ko‘rilmagan aniqlikni talab qiladi”, – deb aytdi ITER Xalqaro tashkiloti bosh direktori Petro Barabaski g‘altakning yetib kelishi munosabati bilan bo‘lib o‘tgan marosimda.

PF1 g‘altagini yaratishda eng zo‘r rus mutaxassislari ishtirok etishdi. Ular ilg‘or texnologiyalar, uslublar va sanoat yechimlarini ishlab chiqdilar. PF1 g‘altagini yaratish bo‘yicha ishlarni muvaffaqiyatli yakunlanishi va uni reaktorni bunyod qilinish maydonchasiga yetkazib berish, Rossiyaning avvaldan ITER loyihasi va umuman umumjahon termoyadro tadqiqotlarining ajralmas qismi bo‘lganligi, ekanligi va bo‘lib qolishi haqida ochiq-oydin dalolat beradi”, – deb ta’kidladi Rosatom bosh direktori Aleksey Lixachev.

Diametri 9 metr va vazni 200 tonnalik PF1 g‘altagi – ITER reaktorida plazmani tutib turish uchun qo‘llaniladigan, magnit tizimidagi oltita poloidal maydon g‘altaklaridan biridir. G‘altakning sayohati o‘tgan yilning 1 noyabrida, u Sredne-Nevskiy kemasozlik zavodidan (Sankt-Peterburg) Fransiyaning Berre bandargohiga jo‘natilganda paytdan boshlangan. G‘altak u yerdan Kadarashgacha, o‘ta og‘ir yuklar uchun mo‘ljallangan, maxsus trassa bo‘ylab, qurollangan qo‘riqchilar qaramog‘ida maxsus platformada yetib borgan edi.

Yakuniy elektrotexnik partiya

Bu yilgi birinchi yetkazib berilish – bir vaqtning o‘zida EFAITI, ITER uchun ishlab chiqqan, elektr-texnik dastgohlarning yakuniy partiyasi hamdir. Keltirilgan dastgohlar tarkibiga poloidal maydon va markaziy solenoidlarning o‘ta o‘tkazuvchan g‘altaklari elektr ta’minoti tizimi kommutatsiya apparatlari majmuining kuchli tokli tok yuboruvchi shinalari va butlamalari kiradi.

EFAITI – ITER magnit tizimi g‘altaklari chulg‘amlarining elektr ta’minoti tizimlari uchun elektr jihozlarni ishlab chiqarish bo‘yicha bosh ijrochidir. U uchta dastgohlar guruhidan, shuningdek boshqaruv va diagnostika tizimidan iborat.

Birinchi guruh – energiyani muhofazalovga oid chiqarilish tizimi uchun kommutatsiya apparatlaridir. Tokamakdagi plazma magnit maydoni tomonidan tutib turiladi. U, o‘z chulg‘amlarida, kriogen haroratda nolga teng elektr qarshiligiga ega bo‘lgan, o‘ta o‘tkazgich qo‘llanilgan, elektr-magnit g‘altaklar bilan ta’minlanadi. Magnit maydonlarni yaratish uchun u orqali ulkan – 70 kA kattalikdagi tok o‘tkazish mumkin. Biroq bu tavakkaldan xoli emas: mabodo texnik nosozlik ro‘y bergan taqdirda, ITER magnit tizimining chulg‘ami o‘ta o‘tkazuvchan holatdan me’yoriy rezistiv holatga o‘tib qolishi mumkin. Oxir-oqibat, yuzlab tonna supero‘tkazgich ulkan issiqlik yuklamasini qabul qilib, “kuyib ketishi”, hamda reaktor uskunasi esa – qo‘porilib tushishi ham mumkin. “Bizning muhofaza uchun energiyani chiqarib yuborish tizimimiz ITER uskunisasining xavfsiz ishlashini ta’minlaydi. Texnik nosozlik ro‘y bersa, u to‘plangan energiyani tokamak magnit tizimining chulg‘amlaridan tezkor va xavfsiz tarzda chiqrab tashlab, ularni harorat va yuqori kuchlanish ta’siridan muhofazalaydi”, – tushuntiradi Igor Rodin, bosh direktorning termoyadro va magnit texnologiyalari bo‘yicha o‘rinbosari – EFAITI “Sintez” ITM direktori.

Tokni tezkor kommutatsiya qilishning, tokamak ish siklining har boshlang‘ich holatida uning plazmasini shakllantiruvchi zaryadni ishga tushirish uchun mas’ul bo‘lgan, tizimlari ham xuddi shu guruhga kiradi.

Ikkinchi guruh – o‘ta o‘tkazuvchan g‘altaklarga elektr ta’minlovini uzatish uchun zarur bo‘lgan, kuchli tok yuboruvchi baquvvat shinalar. “Bu bizning yetkazib berish haqidagi shartnomamizning eng qimmat qismidir”, – deb ta’kidlaydi EFAITI kuchli tok yuboruvchi kommutatsiya uskunalari bo‘limi boshlig‘i Maksim Manzuk. Ularning umumiy uzunligi 5 km dan oshadi va o‘z tayanchlari bilan birgalikdagi vazni – 900 tonnani tashkil qiladi. Shinalar suv bilan sovutiladi va o‘n minglab amperli o‘zgarmas toklarda uzoq muddat davomida ishlash uchun mo‘ljallangan.

Elektr-texnik dastgohlarning uchinchi guruhi – energiya singdiruvchi rezistorlardir. Ular tokamak chulg‘amlarining magnit maydonida to‘plangan energiyani issiqlik ko‘rinishida tarqatish uchun kerak. Umumiy hisobda, EFAITI jami og‘irligi 1300 tonna bo‘lgan, 29 ta rezistorni yetkazib berishi kerak. Ular, maydoni 3 ming kv. metr bo‘lgan, bir butun binoni egallaydi va 50 GDj’dan ortiq energiyani tarqata olishi mumkin. Bu bag‘oyat ulkan kattalik bo‘lib, uni 1400 km/soat tezlikkacha tezlashtirilgan, hamda parvozdagi maksimal og‘irligi 640 tonna bo‘lgan, transport samolyotining kinetik energiyasiga qiyoslash mumkin. «Vaholanki, aynan shunday energiyani bizning rezistorlarimiz 300°C haroratgacha qizib borib, 30 soniya ichida issiqlik shaklida tarqata olishi mumkin. Rezistorlarni havo bilan majburiy sovutish tizimi esa, ularni bir soat ichida dastlabki holatigacha sovuta oladi«, – deb tushuntiradi Maksim Manzuk. Ba’zi shinalar, balandlikdagi 2-2,5 metr bo‘lgan, tayanchlarda joylashtiriladi, boshqalari shiftga osib qo‘yiladi.

Joriy yilda dastlabki yetkazib berilgan yuk uchta treylerga joylashtirilgan bo‘lib, uning umumiy og‘irligi 33,4 tonna bo‘ldi. Ushbu yilda Fransiyaga, umumiy vazni 400 tonnadan ortiq bo‘lgan, uskunalar yuklangan jami 50 taga yaqin treylerlarni yuborish rejalashtirilgan.

Tokamakning magnit tizimi 39 ta o‘ta o‘tkazuvchan g‘altaklardan iborat. Ulardan 18 tasi toroidal, oltitasi poloidal, oltitasi induktor g‘altaklari va to‘qqiztasi sayqallovchi g‘altaklar. Magnit tizimi 22 ta mustaqil elektr ta’minoti tizimi tomonidan elektr bilan ta’minlanadi.

ITER nima?

ITER – Tokamak negizidagi Xalqaro eksperimental termoyadro reaktori. Megasayens-loyihaning maqsadi – energiya ishlab chiqarishning nisbatan “sof”roq va xavfsizroq turiga o‘tish uchun boshqariladigan termoyadro sintezining imkoniyatlarini namoyish qilishdir. Loyiha ustida Yevropa Ittifoqi mamlakatlari, Rossiya, AQSH, Hindiston, Xitoy, Janubiy Koreya va Yaponiya birgalikda ish olib borishmoqda.